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Selbsttätige Abwägevorrichtung für pulverförmige, körnige und flüssige
Stoffe, Im Hauptpatent 336737- ist eine selbsttätige Abwägevorrichtung beschrieben
worden, bei welcher der Stoff in bekannter Weise dem Abwägegefäß in ununterbrochenem
Strom durch ein verschwenkbares Zuführungsmittel zugeführt wird. Die Verschwenkung
des Zuführungsmittels erfolgt gemäß jenem Patent mit der zunehmenden Füllung des
Abwägegefäßes allmählich fortschreitend, mit der Wirkung, daß sie bei .einer gegebenen
abzuwägenden Stoffmenge so weit vorgeschritten ist, daß die Zuführung des Stoffes
aufhört. Die Verschwenkungsbewegung wird dabei mit einer bestimmten Gesetzmäßigkeit
durch Antriebsmittel bewirkt, welche durch den als Winkelhebel ausgebildeten Waagebalken
gesteuert «erden. Die Steuerung der als Gewichtsnrasse, Zugfeder oder Solenoid ausgestalteten
Antriebsmittel erfolgt dort auf elektromagnetischem Wege, z. B. derart, daß eine
elektrfisch betätigte Bremse die Gewichtsmasse freigibt.
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Gemäß vorliegender Erfindung erfolgt die Steuerung der Verschwenkungsbewegung
auf pneumatischem Wege, was neben -einer Vereinfachung der Vorrichtung eine erhöhte
Genauigkeiterzielen läßt.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand .in fünf beispielsweisen
Ausführungsformen dargestellt. Bei der ersten Ausführungsform nach rig. i ist i
ein Fülltrichter, in welchen der beispielsweise pulverförmige Stoff in nicht dargestellter
Weise zugeleitet wird. Auf der Welle 2 ist eine trichterförmig verlaufende Rinne
3. verschwenkbar gelagert. Mit der Rinne 3 ist ein auf der gleichen Welle 2 @ drehbarer
Doppelhebel fest verbunden, dessen einer Arm q. durch das Gewicht 5 belastet ist,
und dessen anderer Arm 6mittels der Stange 7 an den Kolben 8 der Vakuumpumpe 9 angeschlossen
ist. Die Pumpe 9 ist um .die Achse i o verschwenkbar und besitzt eine fest mit ihr
verbundene, an sich nachgiebige Luftleitung i i, deren anderes Ende durch ;den mit
elastischem Sitz versehenen Stutzen 12 gebildet wird. An der Rinne 3 ist eine Konsole
angebracht, deren einer Arm 13 zum gelenkigen Anbringen einer Platte 14 und
deren anderer Arm 15 zum Tragen der Luftleitung i i -dient. 16 und 17 sind Anschlagleisten
für die Rinne 3.
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Unterhalb der Rinne 3 ist ein zweiteiliger Verteilungstrichter 18
angeordnet, dessen einer Kanal i9 zu dem Abwägegefäß 2o und dessen zweiter Kanal
:21 nach einer Stelle führt, die außerhalb des Abwägegefäßes 2o liegt. Das Abwägegefäß
ruht auf einem Waagebalken 22, welcher einerends an der Achse 23 ortsfest gestützt
und anderends in
einem senkrecht beweglichen Rahmen 24 gelagert
ist, welcher am Arm 25 eines dreiarirnigen Winkelhebels 25, 26, 27 angreift, der
um: die Achse 28 drehbar ist. Der Winkelhebel 25, 26, 27 ist durch eine am Arm 27
angreifende Masse 29 von bestimmtem Gewicht belastet, die leicht am Arm 27 zu befestigen
und. ebenso durch eine andere zu ersetzen ist. Am Arm 26 ist ein verstellbarer Stift
3o befestigt. Unterhalb des Abwägegefäßes 2o, welches selbst kippbar sein bzw. einen
klappbaren Boden haben kann, ist ein Trichter 31 vorgesehen, der zu der für die
Aufnahme des Stoffes bestimmten Emballage führt. 32 ist eine Anschlagleiste für
den Hebel 4. ' Die Arbeits- und Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist
die folgende: Das Gewicht 29, seine Entfernung von der Drehachse 28 sowie der Winkel,
welchen der Arm 27 mit der Wagerechten bildet, sind derart gewählt, daß im Moment,
wo ein Gewicht erreicht ist, welches geringer als das abzuwägende ist, der Stift
3o an die Platte 14 anstößt. In der Pumpe 9 ist ein in noch zu beschreibender Weise
erzeugtes Vakuum vorhanden, welches dem Gewicht 5 entgegenwirkt und die Rinne 3
im Gleichgewicht hält. Durch das Anstoßen der Platte 14 wird diese letztere, welche
unter dem Einfluß ihres Gewichtes luftdicht an idem Stutzen 12 anlag, von diesen
um ein geringes .entfernt, eine bestimmte Mejge Luft strömt in die Luftleitung i
i ein, und das Gewicht 5 kann nunmehr den Doppelhebel- 4, 6 und mit ihm auch `die
Rinne 3 um einen gewissen Betrag zum V erschwenken bringen. Infolge -dieser Verschwenkung
ist aber zwischen der Platte 14 und dem Stift 30 ein Abstand entstanden,
so daß :die erstere wieder* .durch ihr Gewicht an den 'Stutzen iä -angelegt wind;
dadurch wird das weitere Verschwenken der Rinne auf- -gehalten, bis durch den inzwischen
in das Meßgefäß hinzugekommenen .Stoff -ein weiteres Anstoßen des Stiftes 3o an
-die Platte 14 und ein Lufteinlaß stattgefunden haben, die zu,erneufzr Verschwenkung
der Rinne Anlaß geben. Das Spiel wiederholt sich so lange, bis der unaufhörlich
durch den Fülltrichter i und -die Rinne 3 fließende Strom gänzlich von dem Trichter
i9 bzw. von dem Gefäß 2o abgelenkt und in den Verteilungstrichter 18 gerichtet wird.
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Hierbei wird der Doppelhebel 4, 6 allmählich in die strichpunktiert
angedeutete Lage A verschwenkt; wird nunmehr; nachdem sich das Gefäß- 2o in nicht
dargestellter Weise entleert hat, der Doppelhebel von Hand oder ,durch nicht gezeichnete
mechanische Mittel von der Lage. A in die strichpunktiert .angedeutete Lage B gebracht,
so entweicht infolge des Abwärtshubes des Kolbens 8 Luft aus der :Leitung i i. Es
wird nunmehr die Platte i4 -an. den Stutzen 12 dicht angelegt und das, Gewicht 5
freigegeben, wodurch der Kolben 8 emporgehoben und in :der Pumpe sowie der Leitung
i i Valium erzeugt wird, während der Doppelhebel in seine in vollen Linien gezeigte.
Ruhelage zurückkehrt.
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Bei der Ausführungsform nach Fig.2 erfolgt die Aufhebung des Vakuums
nicht auf mechanischem,: sondern auf elektromagnetischem Wege auf folgende Weise:
Die Platte 14 und der Stift 30 sind als Kontakte ausgebildet und an den Stromkreis
33 angeschlossen, idurch .den der Elektromagnet 34 betätigt wenden kann. Die Pumpe
9 ist festgelagert, ,während ihr Kolben 8 an die Lenkstange 7 angelenkt ist. Der
Stutzen 12 wird durch eine Platte 35 abgeschlossen, die bei 36 angelenkt ist und
,den Anker des Elektromagneten 34 bildet. Sobald der Kontakt 30 den Kontakt 14 berührt,
wird die Platte 35 angezooeii und das Vakuum in der Pumpe aufgehoben, so daß eine
Verschwenkung der Rinne 3 unter der Wirkung des- Gewichtes 5 erfolgt.
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Anstatt die Pumpe als Vakuum erzeugendes Mittel anzuordnen, könnte
dieselbe als Druckluftpumpe ausgebildet sein, und zwar in der Weise, daß die Verschwenkung
-des Doppelhebels 4, 6 von der Läge B in die Ruhelage dem Druckhub entsprechen würde;
die Platte 14 müßte in diesem Falle durch Gewicht oder Zugfeder belastet sein. Für
den Saughub der Pumpe, entsprechend der Verschwenkung des Doppelhebels 4, 6 von
der Lage A in die Lage B, müßte - die Pumpenkammer ein kleines Einlaßventil für
die Außenluft aufweisen.
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Der Zylinderraum 9 könnte ferner mit einem Druckluft- bzw. Vakuumbehälter
in Verbindung stehen; in welchem durch eine Pumpe ein konstanter Druck bzw. .konstantes
Vakuum unterhalten wird. Sobald dann der Druck bzw. dasVakuum indem Zylinderraum
9 infolge des Lüftens der Platte 14 an dem Stutzen 12 abnehmen würde, so müßte aus
dem Druckluft-bzw. Vakuumbehälter Luft nach dem Zylinderraum.9 abströmen bzw. aus
dem letzteren nach dem ersteren zuströmen, Ein zwischen dem Zylinderraum 9 und dem
Behälter eingeschaltetes Drosselventil wird nun so. weit offen gehalten werden,
daß die durch dasselbe hindurchströmende Luftmenge auf alle Fälle geringer ist als
die durch den Stutzen 12 aus-bzw. einströmende Luftmenge, was zur Folge haben wird,
daß beim Lüften der Platte 14 die Rinne-3 zunächst in der beschriebenen Weise zur
Verschwenkung gebracht wird, sobald jedoch die Platte 14 wiederum- an dem
Stutzen
12 zum Anliegen kommt, aus dem Grunde in entgegengesetzter Richtung vei#= schwenkt
wird, @da'ß in den Zylinderraum 9 inzwischen Druckluft aus dem Druckluftbehälter
hinzugeströmt bzw. aus dem Zylinderraum 9 Luft nach dem Vakuumbehälter abgeströmt
sein würde. Durch eine solche Einrichtung würden nicht nur idie am Kolben infolge
Undichtigkeit auftretenden Verluste ausgeglichen, sondern es würde durch die bei
geschlossenem Ventil 12, 14 auftretende rückläufige Bewegung der Rinne die Genauigkeit
-der Wägung erhöht werden.
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Bei -der Ausführungsform nach Tig. 3 ist die Vakuumpumpe durch folgende
Einrichtung ersetzt: Auf einer festen Unterlage 37 ist ein- offenes, z. B. mit Wasser
gefülltes Gefäß 38 angeondnet. An dem Ende des Arines 6 des mit der Rinne 3 verbundenen
und durch Gewicht 5 belasteten Doppelhebels 4, 6 ist' eine Stange 4o befestigt,
die eine unten offene und oben (durch die Wandung 41 abgeschlossene Glocke 42 trägt,
welche durch die nachgiebige Luftleitung r i mit dem Stutzen 12 kommuniziert, während
in der Wandung 41 ein sich nach außen öffnendes Ventil 43 vorgesehen .ist. In dem
Gefäß ,38 befindet sich eine Flüssigkeit, z. B. Wasser, bis zu einem gewissen Niveau.
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Die Wirkungsweise dieser Ausführungsform ist ähnlich derjenigen gemäß
Fig. i, indem bei der durch Heben des Gewichtes 5 erfolgenden Verschwenkung des
Doppelhebels 4, 6 von seiner der Lage A .des Doppelhebels in Fig. i entsprechenden
Stellung in .eine der Lage B des Doppelhebels in Fig. i entsprechende Stellung Luft
aus dem Innern der Glocke 42 durch das Ventil 43 entweicht, so daß in der der Lage
B des Doppelhebels entsprechenden Stellung der Glocke 42 in dem letzteren Atmosphärendruck
herrscht. Wird nun das Gewicht 5 in der Stellung B freigelassen, so bewirkt,dasselbe
eine Verschwenkung des Doppelhebels 4, 6 bis zu einer Ruhelage, in welcher in,der
Glocke und in der Leitung I i ein Unterdruck von bestimmter Größe herrscht, so daß
die Vorrichtung wie diejenige nach Fig. i zu wirken -befähigt ist.
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Bei der Ausführungsform nach Fig.4 ist der Arm 6 des Doppelhebels
4, 6 durch ein Gewicht 5 belastet, während an den Arm 4 eine Glocke 44 angeschlossen
ist, welche unten offen ist und in ein ortsfest gelagertes, mit Wasser gefülltes,
oben offenes Gefäß 45 eintaucht. Die Glocke 44 kommuniziert durch die nachgiebige
Leitung i i mit dem Stutzen 12 und ist anderseits mit einem durch seine Wandung
hindurchtreteaden Rohr 46 fest verbunden, welches beiderends offen ist und dessen
Länge so- bemessen ist, daß dasselbe auch- bei größtem vorkommenden Abstand des-
Wasserspiegels von d'er Decke -der Glocke noch etwas. in -das Wasser eintaucht.
Das Moment des. Armes ¢ samt der Glocke_ 44 in bezug auf die Achse 2 ist größer
als dasjeriige des Armes 6 samt dem Gewicht 5.
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Bei .der Verschwenkung )des Doppelhebels von der Endlage A, bei welcher
der Strom von dem Abwägegefäß ganz abgelenkt wurde und in der Glocke44 der atmosphärische
Druck herrscht, in die Lage B, entgegen dem Drehmoment des Armes 4 mittels Hand
oder mechanische Mittel, wird, den Stutzen r2 durch die Platte 14 luftdicht abgeschlossen,
vorausgesetzt, infolge des sich im Zylinderraum vergrößernden Luftvolumens die Außenluft
durch das Rohr 46 einströmen. Wird nun ider Arm 4 freigelassen, so taucht die Glocke
44 tiefer in das Gefäß 45 ein, und in der Glocke 44 entsteht ein Überdruck. Der
Doppelhebel 4, 6 nimmt nunmehr die gezeichnete Gleichgewichtslage ein, aus' welcher
er durch stufenweises Abheben der Platte 14 vom 'Stutzen 12 und Ausströmen der Preßluft
allmählich in die Lage A verschwenkt wird.
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Die Fig. 5 zeigt das fünfte Ausführungsbeispiel, bei welchem der Doppelhebel
4, 6 derart ausgebildet ist, d@aß dessen einer Arm 6 durch .das Gewicht 5 .und dessen
anderer Arm 4 durch ein mit ihm verbundenes, allseitig geschlossenes, nur im Deckel
49 mit' einem nach innen sich öffnenden Ventil 5o und mit zwei Öffnungen 51 und
52 versehenes zylindrisches Gefäß 53 belastet ist. Abgesehen davon, daß sich das
Gewicht 5 hier an den Arm 6 anlegt, ist die relative Lage der Rinne 3 zum Verteilungstrichter
und zum Abwägegefäß die gleiche wie in Fig. i. Durch die öffnung 51 und die daran
sich anschließenide nachgiebige Leitung 54 kommuniziert der obere Raum des Gefäßes
53 mit dem Stutzen 12, während der .untere Raum des Gefäßes 53 durch die Öffnung
52 und die nachgiebige Leitung 55 mit dem unteren Raum eines oben offenen, ortsfest
gelagerten Behälters 56 in Verbindung stehen. Im Behälter 56, in der Leitung 55
und im Gefäß 53 befindet sich eine bestimmte Menge Flüssigkeit,, z. B. Wasser-Wird
der Doppelhebel 4, 6 durch Druck von oben nach unten von Hand oder mechanisch von
der Lage A in die Lage B verschwenkt, d. h. das Gefäß 53 gehoben,
so wird., vorausgesetzt, -daß in der Lage A im Gefäß 53 Atmosphärendruck geherrscht
hat, die Höhe der Flüssigkeitssäule im Gefäß 53 abnehmen und hierbei, vorausgesetzt,
daß die Platte 14 an dem- Stutzen 12 luftdicht anliegt, durch das Ventil 5o -Luft
von außen in den oberen
Raum des. Gefäßes eintreten. Das Belastungsmoment
:durch das Gewicht 5 ist derart gewählt, daß es geringer ist als dasjenige durch
die in der höchsten Lage B sich im Gefäße 53 vorfindende Flüssigkeit, so daß, wenn
der Doppelhebel in der Läge B freigelassen wird, derselbe von der Lage B in die
dargestellte Ruhelage unter der Wirkung des Belastungsmomentes durch .das Gewicht
:der .Flüssigkeit verschwenkt werden wird. Hierbei schließt sich das Ventil
50 selbsttätig, und der in der Lage B im oberen Raum des Gefäßes 53 herrschende
Atmosphärendruck wird in einen Überdruck verwandelt. Die Preßluft im oberen Raum
des Gefäßes 53 wird nun den Doppelhebel q., 6 in Gleichgewichtslage halten, bis
durch Heben der Platte 1q. Druckausgleich eintritt. An Stelle des Ventils 43 bei
der Ausführungsform nach Fig.3 kann folgende Einrichtung verwendet werden: Der Deckel
der Glocke 42 trägt einen nicht gezeichneten Stutzen, welcher mittels eines Schlauches
57 (Fig. 6) mit dem Gefäß 58, und zwar derart in Verbindung steht, daß der Schlauch
an ein his etwas unterhalb des Spiegels einer in dem Gefäß 58 befindlichen Absperrflüssigkeit
hineintauchendes, senkrechtes, beiderends offenen Rohr 59 angeschlossen ist. Das
Gefäß 58 besitzt noch im Deckel einen Stutzen 6o, der die Verbindung mit der Außenluft
herstellt. Sonst ist das Gefäß 58 allseitig abgeschlossen. Wird in der Glocke 42
beim Verschwenken .des Doppelhebels q:, 6 aus seiner der Lage A
in Fig. i
entsprechenden Stellung in die der Lage B entsprechende Stellung ein Überdruck erzeugt,
so kann die Luft durch den Schlauch 57 und -das Rohr 59 unter Überwindung des Flüssigkeitsdruckes
im Gefäß 58 nach außen entweichen, während bei der Entstehung_des Unterdruckes in
der Glocke 42 die Absperrflüssigkeit im Rohr 59 ansteigt und einen hydraulischen
Verschluß bewirkt. - In analoger Weise kann an Stelle des Ventils 5o bei der Ausführungsform
nach Fig. 5 eine Einrichtung verwendet werden, gemäß welcher im Deckel des Gefäßes
53 ein Stutzen anzubringen wäre, der mittels eines Schlauches 61 (Fig.7) mit einem
im Deckel eines Gefäßes 62 angeordneten Stutzen 63 kommuniziert. Das Gefäß 62 besitzt
ferner ein beiderends offenes, etwas unterhalb .des Spiegels einer Absperrflüssigkeit
hineintauchendes Rohr 6q., ist aber sonst allseitig abgeschlossen. Wenn beim Verschwenken
des Doppelhebels q., 6 gemäß Fig. 5 aus der Lage A in die Lage B im Gefäß 53 Unterdrück
entsteht, so kann durch das Rohr 64 Außenluft in das Gefäß 62 und von hier ;durch
den Schlauch 61 in das Gefäß 53 eintreten und in dem letzteren in-,-der der Lage
B des Doppelhebels q., 6 -entpr hen#de Lage. des Gefäßes 53, in diesem s
s ec n den atmosphärischen Druck herstellen.